量具线性和偏倚研究
测量系统-偏倚研究
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确定偏倚的指南 -控制图法
确定的水平依赖于敏感度水平，而敏感度水平是用来评价/控 制该生产过程并且与产品/生产过程的损失函数（敏感度曲线）相关 联。如果水平不是用默认值0.05（95%置信度）则必须得到顾客的 同意。
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控制图法举例
对一个基准值 6.01的零件进行稳定性研究（见MSA手册p72页图 9），所有样本（20个子组）的 总平均值是 6.021。因而计算偏倚 值为 0.011。 使用电子表格和统计软件，研究者产生了数值分析结果（见表 4）。 因为0落在偏倚置信区间（- 0.0800 ，0.1020）内，过程小组 可以假设测量偏倚是可以接受的，同时假定实际使用不会导致附加 变差源。
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确定偏倚的指南 - 独立样件法
4.计算该评价人n个读数的均值。 公式如右：
5.计算可重复性标准偏差。 其中 d*2可以从附录c中查 到，g＝1，m＝n。
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确定偏倚的指南 - 独立样件法
6.确定偏倚的t统计量： 偏倚＝观测测量平均值－基准值 其中σ r=σ 重复性 7.如果0落在围绕偏倚值1-置信区间以内， 偏倚在水平是可接受的。 d2，d*2和v可以在附录c中查到，g=1，m=n。
偏倚的分析程序 1.1按生产过程所要求的检验项目、内容和检验规定，从生产过程中 选取一个零件作为样品。 1.2 首先确定所检查零件特性的基准值。基准值应尽可能通过更高 一级的计量装置或在工具室、 全尺寸检验设备上确定。确定的读数应与量具R＆R研究中的评价人 的观察平均值（Xa 、Xb、Xc）进行比较。
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独立样件法 —范例
标准差
MSA测量系统(稳定性、偏移和线性研究)分析报告
XXXX作业文件文件编号：JT/C－7.6J－003版号：A/0（MSA）测量系统分析稳定性、偏移和线性研究作业指导书批准：吕春刚审核：尹宝永编制：邹国臣受控状态：分发号：2006年11月15日发布2006年11月15日实施量具的稳定性、偏移、线性研究作业指导书JT/C－7.6J－0031目的为了配备并使用与要求的测量能力相一致的测量仪器，通过适当的统计技术，对测量系统的五个特性进行分析，使测量结果的不确定度已知，为准确评定产品提高质量保证。
2适用范围适用于公司使用的所有测量仪器的稳定性、偏移和线性的测量分析。
3职责3.1检验科负责确定过程所需要的测量仪器，并定期校准和检定，对使用的测量系统分析，对存在的异常情况及时采取纠正预防措施。
3.2工会负责根据需要组织和安排测量系统技术应用的培训。
3.3生产科配合对测量仪器进行测量系统分析。
4术语4.1偏倚偏倚是测量结果的观测平均值与基准值（标准值）的差值。
4.2稳定性（飘移）稳定性是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。
4.3线性线性是在量具预期的工作量程内，偏倚值的变差。
4.4重复性重复性是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性获得的测量值的变差。
4.5再现性再现性是由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性的测量平均值的变差。
5测量系统分析作业准备5.1确定测量过程需要使用的测量仪器以及测量系统分析的范围。
a)控制计划有要求的工序所使用的测量仪器；b)有SPC控制要求的过程，特别是有关键/特殊特性的产品及过程；c)新产品、新过程；d)新增的测量仪器；e)已经作过测量系统分析，重新修理后。
5.2公司按GB/T10012标准要求，建立公司计量管理体系，确保建立的测量系统的可靠性。
6分析研究过程 6.1稳定性分析研究1）取一样件，并建立其可追溯到相关标准的参考值。
如果无法取得这样的样件，则选择一个落在产品测量范围中间的生产零件，指定它为基准样件进行稳定性分析。
如何进行MSA量具线性和偏倚的研究
如何进行MSA量具线性和偏倚的研究
1、测量系统没有偏倚最好，如果有，我们希望是线性偏倚，这样可以对测量系统进行修正。
如果存在偏倚又不存在线性，那么这个测量系统是不合格的。
2、为了说明如何进行量具线性和偏倚的研究，我们使用盈质统计分析软件打开一个包含测量数据的Excel文件。
这是5种规格的部件，分别检测它们的厚度，每种部件进行12次测量，要求分析测量系统是否有偏倚和线性。
3、点击“测量系统分析”菜单下的“量具线性和偏倚”。
4、部件号选择“部件编号”这一列，参考值选择“标准值（毫米）”这一列，测量结果选择“测量结果(毫米)”这一列，过程变异或6倍历史标准差有则填，没有则不填。
5、点击确定，可得到量具线性和偏倚的分析结果及图形。
6、从右侧的图形可以清楚看到，测量系统存在正偏倚。
7、再来看左侧的分析结果，量具偏倚，整体偏倚为0.408208，P值为0，表明这是显著的偏倚。
那么来看一下这种偏倚是否有线性，主要看量具线性中的斜率，其P值大于0.05，表明它是不显著的，所以不存在线性。
综上所述，该测量系统存在偏倚却不存在线性，需要更换或调整再评估。
7、如果已知过程变异或6倍历史标准差为0.36，可以更清晰地在图上看到存在偏倚，不存在线性。
8、分析结果的量具偏倚中求得平均偏倚为113.4%，线性百分率只有0.039。
9、如需查看完整视频或了解更多信息，请百度搜索“盈质统计分析软件”查看。
量具偏倚分析报告
量具偏倚分析报告1. 引言量具偏倚分析是一种用于评估测量工具（如尺子、卡尺等）的准确性和一致性的方法。
通过对量具的偏倚进行分析，我们可以了解量具的测量误差程度，并采取相应的措施来提高测量结果的准确性。
本报告旨在介绍量具偏倚分析的背景、方法和结果，以及对于测量结果的影响和建议。
2. 背景在工业生产和科学研究中，准确的测量是至关重要的。
然而，由于制造工艺、使用环境等因素的影响，量具在使用过程中可能会出现偏倚现象。
量具的偏倚会导致测量结果与真实值之间存在误差，从而对生产和研究活动造成负面影响。
因此，对于量具的偏倚进行分析和修正是十分必要的。
3. 方法量具偏倚分析主要包括以下几个步骤：3.1 数据收集首先，我们需要收集一定数量的测量数据。
这些数据应该涵盖不同的测量对象和测量条件，以保证分析的全面性和准确性。
3.2 数据处理在数据收集后，我们需要对数据进行处理。
主要包括以下几个方面：•数据清洗：排除异常值和失效数据，保证分析的可靠性。
•数据转换：将原始数据进行转换，以便后续分析。
常见的转换方法包括单位换算和数据归一化。
3.3 偏倚分析在数据处理完成后，我们可以进行偏倚分析。
主要包括以下几个步骤：•汇总统计：对于每个测量数据，计算其平均值、标准差等统计指标。
•偏倚计算：通过与已知准确值进行比较，计算测量数据与真实值之间的偏差。
•偏倚分布分析：绘制偏倚分布图，观察偏倚是否呈现一定的模式或规律。
3.4 结果解释在完成偏倚分析后，我们需要对结果进行解释。
主要包括以下几个方面：•偏倚程度评估：根据偏倚分布图和偏倚计算结果，评估量具的偏倚程度。
•影响因素分析：探究可能影响量具偏倚的因素，如制造工艺、使用环境等。
•建议和改进：针对量具偏倚现象，提出相应的改进措施和建议，以提高测量结果的准确性。
4. 结果与讨论根据我们对量具偏倚分析的研究，我们得到了以下结论：1.在我们收集的数据中，量具偏倚现象普遍存在，且偏倚程度较小。
跟我学一步步学Minitab的使用 (2)进行量具的线性研究
大家好！今天我们谈谈：“如何进行量具的线性研究”。这是计量型量具所必须进行的测量系统分析
线性
在量具预期的工作范围内，偏移值之间的差值
就是偏移在不同量程是 不同的，这些不同的偏 移之间的差别就是量具 的线性
线性
如何获得一个量具的线性？
一般先获得不同量程的偏移，然后比较这些偏移量的差别来获得线性的值
这是截距b
这里P值为 0.315 ， 大 于 0.05；可以判定 偏移是可以接受 的
线性分析步骤 步骤7：对分析获得的数据进行解释
斜率指的是：线 于 0.05；可以判定 线性是可以接受 的
y=-0.00167x+0.04
线性分析步骤 步骤7：对分析获得的数据进行解释
采取的例子如下。测量后的基准值填入表格中
线性分析步骤
步骤3：让经常使用该量具的操作者测量每个零件m≥ 10次
按照如下表格记录以整理测量结果
必须随机地选择零件 ,从而减少评价人对 测量中偏倚的“记忆 ”
线性分析步骤 步骤4：利用Minitab软件进行分析 在Minitab工作表中，按照如下方式整理好数据
拟合的回归线 在 95% 置 信 区 间内（红色 线），说明线 性是可以接受 的
y=-0.00167x+0.04
对斜率的解释：斜率为 -0.00167；表示量程每增 加1mm,偏移会减少 0.00167mm
今天就谈到这，欢迎大家交流！
线性分析步骤
步骤5：选择分析方法：量具线性和偏倚研究 在Minitab菜单中，统计>质量工具>量具研究>量具线性和偏倚研 究
线性分析步骤 步骤6：在弹出的选项中，按如下方式进行选择
量具线性和偏倚研究的主要结果
量具线性和偏倚研究的主要结果完成以下步骤解释量具线性和偏倚研究。
主要输出包括偏倚与参考值对比图、线性度量和偏倚度量。
步骤1:检查评估线性的拟合回归线线性通过测量系统的预期操作范围评估平均偏倚的差异。
使用偏倚与参考值”图可以查看每个部件的偏倚值是如何变化的。
对于每个参考值，蓝圈表示偏倚值，红色方形表示平均偏倚值。
偏倚是部件参考值和操作员对部件的测量值之间的差异。
在量具偏倚”表的偏倚” 下方还会列出平均偏倚值。
通过偏倚值，利用最小二乘回归法拟合回归线。
您希望数据形成水平线，表明偏倚在各个大小部件之间未发生变化，测量系统未包含显著偏倚。
当水平线接近于0时，观测到的平均测量值和参考值之间的差异会非常小，也表明该系统未包含显著偏倚。
•0.15*OLin •! •库■■000 ' ■•. > 1II*. ♦ ,-01Q____ _ ___________ __ ___________ _ ____________ _ __________ __ |而।葡3b 40 50参考埴所有部件间的偏倚量很小理想情况是：线为水平线且接近于0。
每个部件的偏倚非常小，水平线表示线性不存在问题。
/竽工比壮HuaDAu D 3线性看起来没问题标绘线接近水平，表明平均偏倚相对稳定，且不依赖于参考值。
在此示例中，所有部件的测量值高于其相应参考部件的测量值。
（红线大于0.2,在0线以上）线性看起来有问题标绘线是倾斜的。
在本示例中，较小部件的测量值高于其对应参考部件值的测量值。
而较大部件的测量值往往低于其对应参考部件值的测量值。
步骤2:确定量具线性是否有统计意义一般而言，拟合线的斜率越接近于零，量具的线性将越好。
为水平线且接近于0。
使用拟合线斜率（量具线性斜率）的p 计意义。
如果p值大于0.05,则可以推断线性不存在且可以评估偏倚。
使用平均偏倚的p 值评估平均偏倚是否显著不同于0。
如果p值小于或等于0.05,则可以推断出存在线性问题。
干货｜测量系统分析之偏倚、线性、稳定性！
⼲货｜测量系统分析之偏倚、线性、稳定性！前⾔
与⽣产过程能⼒验收流程相似，测量过程能⼒验收包括测量设备能⼒验收→测量过程能⼒验收→
监控测量过程的稳定性。
本⽂将介绍监视测量过程的稳定性，同时也给⼤家介绍与偏倚相关的
三个概念——偏倚、线性、稳定性！
1
偏倚、线性、稳定性定义
偏倚、线性、稳定性是都跟偏倚相关的⼀组概念，线性是量程上的偏倚，稳定性是时间上的偏
倚：
2
偏倚
⾸先，我们了解偏倚的概念，偏倚采⽤假设检验法进⾏研究，研究⽅法如下：
总结：按如上的⽅法分析，如果统计的t值位于95%置信区间内，说明偏倚可接受；如果不位于
置信区间内，说明偏倚不可接受，须调零。
3
线性
线性计算⽐较复杂，可以按如下步骤借助统计⼯具辅助进⾏线性分析：
采⽤Minitab如下功能辅助功能进⾏线性分析：
4
稳定性
稳定性分析类似于⽣产⽤控制图，参考如下⽅法实施：。
偏倚-线性-稳定性(测量系统分析)
v=
7.7
t=偏倚/σ b= #DIV/0! ● 给定α =0.05，算出偏倚值的1-α 置信区间： 95%置信区间上限：偏倚+d2×σ b×（tv,1-α /2)/d2*= 95%置信区间下限：偏倚-d2×σ b×（tv,1-α /2)/d2 = 4、数据分析： 上限值 下限值 偏 倚 0 0 0 0 0 0.00 0 0 0.00 0 0 0.00 0 0 0.00 0 0 0.00 0 0 0.00 0 0 0.00 0 0 0.00
*
d2= 0 0
3.07751
d2*=
3.17905
0 0 0.00
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
上限值
下限值 偏 倚
5、结 论：
通过
分 析 者：
分析时间：
审
核：
注：表格中蓝色区域为数据填充区，请将测量数据添入。
量具编号： 零件名称： 高精度量具(编)型号： 主要设备更换
操作者： 测量参数： 操作者： 新 设 备
4
10
3、数据处理： ● 计算10个读数的平均值： ● 计算可重复性标准偏差： ● 确定偏倚的t统计量： σ X均=
重复性=
0 0 0 0
tv,1-α/2=
1.8595
偏倚=X均 - 基准值= σ b= σ r/√n=
1将测量数据填入下列蓝色区域中试验记基准值x线性442t检验可能是指样本均值的自由度分布的算法針對重要特性其線性度5一般特性其線性度10線性度10以上者判為不合格此平均值y斜率a截距b拟合度r10div0
测量系统分析评定报告（偏倚分析）
文件编号： QR4-02--T26--
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量具线性和偏倚研究
一种用于评估测量系统中的偏倚和线性的测量系统分析 (MSA) 法。
量具线性和偏倚研究可以帮助您回答在与标准比较时测量系统是否具有偏倚，以及该系统在测量值范围内是否具有相同的偏倚等问题。
例如，您制造了多种类型且直径不同的螺丝钉。
测量系统中是否存在偏倚？此偏倚是否固定不变，且独立于正在测量的螺丝钉的大小？
例如，有四种螺丝钉大小（0.25"、0.5"、1.0" 和 2.0"），每个螺丝钉有十二个测量值：
在所有的螺丝钉大小中，都存在偏倚且比较显著（对于所有的参考大小，p < 0.05）。
例如，对于 0.25" 螺丝钉，平均偏倚为 0.0057583。
因此平均起来，直径测量高于参考值。
偏倚会随着螺丝钉直径的增大而不断增大。
由于在大小范围内偏倚不是固定不变的（由散点图中的正斜率直线表示），因此测量系统也具有线性问题 (p = 0.00)。